蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法技术

技术编号:14076674 阅读:141 留言:0更新日期:2016-11-30 11:25
本发明专利技术提供一种蜂窝陶瓷蓄热体,由72%~78%质量百分含量的刚玉粉末、17%~23%质量百分含量的碳化硅粉末和2%~8%质量百分含量的高岭土粉末制备而成。本发明专利技术还提供一种蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法。上述蜂窝陶瓷蓄热体,由刚玉粉末、碳化硅粉末和高岭土粉末制备而成,综合了刚玉和碳化硅两种材料的特点,制备出的蜂窝陶瓷蓄热体导热系数大、耐高温且高温强度好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄热体,特别是涉及蜂窝陶瓷蓄热体及其制备方法
技术介绍
传统的蓄热式空气预热器所采用的蓄热体陶瓷材料有陶瓷球、陶瓷砖、蜂窝陶瓷、浇注料等。陶瓷作为耐火材料,都存在蓄热体导热系数小、重量大的特点。由于在预热器中使用量大,致使设备笨重、体型庞大,且有些蓄热体材料高温强度低,在温度交变的情况下,容易开裂粉化,严重影响预热器的使用寿命,增加检修和维护成本。因此,寻找一种导热系数大、耐高温、高温强度好的蓄热材料成为人们研究的热点。
技术实现思路
基于此,有必要针对
技术介绍
中存在的问题,提供一种导热系数大、耐高温、高温强度好的蜂窝陶瓷蓄热体。本专利技术还提供一种蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法。一种蜂窝陶瓷蓄热体,以质量百分含量计,由以下原料制备而成:刚玉粉末 72%~78%;碳化硅粉末 17%~23%;及高岭土粉末 2%~8%。在其中一个实施例中,以质量百分含量计,所述蜂窝陶瓷蓄热体由以下原料制备而成:刚玉粉末 75%;碳化硅粉末 20%;及高岭土粉末 5%。一种蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法,包括以下步骤:获得刚玉粉末、碳化硅粉末和高岭土粉末;以质量百分含量计,将72%~78%的所述刚玉粉末、17%~23%的所述碳化硅粉末和2%~8%的所述高岭土粉末混合、搅拌均匀后静止均化,得到混合料;将所述混合料与水混合,搅拌均匀后加入模具,采用振动捣实成型,脱模得到胚体。将所述胚体风干、烘干、烧结、冷却后得到所述蜂窝陶瓷蓄热体。在其中一个实施例中,所述刚玉粉末的粒径为5μm~10μm,所述碳化硅粉末的粒径为5μm~10μm,所述高岭土粉末的粒径为5μm~10μm。在其中一个实施例中,所述烘干的温度为200℃~260℃。在其中一个实施例中,所述烧结的温度为1480℃~1540℃。上述蜂窝陶瓷蓄热体,由刚玉粉末、碳化硅粉末和高岭土粉末制备而成,综合了刚玉和碳化硅两种材料的特点,制备出的蜂窝陶瓷蓄热体导热系数大、耐高温且高温强度好。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。一种蜂窝陶瓷蓄热体,由72%~78%质量百分含量的刚玉粉末、17%~23%质量百分含量的碳化硅粉末和2%~8%质量百分含量的高岭土粉末制备而成。优选的,该蜂窝陶瓷蓄热体,由75%质量百分含量的刚玉粉末、20%质量百分含量的碳化硅粉末和5%质量百分含量的高岭土粉末制备而成。上述蜂窝陶瓷蓄热体中含有70%~75%质量百分含量的三氧化二铝(Al2O3)、10%~13%质量百分含量的二氧化硅(SiO2)、18%~20%质量百分含量的碳化硅(SiC)、1.0%质量百分含量以下的三氧化二铁(Fe2O3)、0.5%质量百分含量以下的氧化镁(MgO)和5%质量百分含量的其他组分(钠、钛、钾、钙)。上述蜂窝陶瓷蓄热体的性能参数如下:密度:2.0 g/cm3~3.3g/cm3,热膨胀系数(20℃~1200℃):-5.9×10-6m/℃,比热容:1200J/(kg·K),导热系数(1300℃):5~9.7W/(m·K),耐火度:1450℃。刚玉具有强度高、耐高温、蓄热能力大的特点,碳化硅导热性能良好、耐高温,由刚玉粉末、碳化硅粉末和高岭土粉末制备而成的蜂窝陶瓷蓄热体综合了刚玉和碳化硅两种材料的特点,导热系数大、耐高温、高温强度好。一种蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法,包括以下步骤:S110、获得刚玉粉末、碳化硅粉末和高岭土粉末。其中,刚玉粉末的粒径为5μm~10μm,碳化硅粉末的粒径为5μm~10μm,高岭土粉末的粒径为5μm~10μm。S120、以质量百分含量计,将72%~78%的刚玉粉末、17%~23%的碳化硅粉末和2%~8%的高岭土粉末混合、搅拌均匀后静止均化,得到混合料。优选的,将75%质量百分含量的刚玉粉末、20%质量百分含量的碳化硅粉末和5%质量百分含量的高岭土粉末混合、搅拌均匀后静止均化,得到混合料。碳化硅粉末以一定比例掺入刚玉粉末中,为了使其铸胚成型及烧结顺利,在其中加入一定比例的高岭土。S130、将上述混合料与水混合,搅拌均匀后加入模具,采用振动捣实成型,脱模得到胚体。具体的,将上述混合料与水混合后,搅拌均匀后加入模具,采用加压振动的方法在铸模中捣实成型,脱模得到胚体。S140、将上述胚体风干、烘干、烧结、冷却后得到蜂窝陶瓷蓄热体。其中,烘干的温度为200℃~260℃。烧结的温度为1480℃~1540℃。具体的,将上述胚体自然风干、在200℃~260℃烘干后,再采用电热融合方法,升温至1480℃~1540℃进行烧结,随炉冷却后得到蜂窝陶瓷蓄热体。制备出的蜂窝陶瓷蓄热体中含有70%~75%质量百分含量的Al2O3、10%~13%质量百分含量的SiO2、18%~20%质量百分含量的SiC、1.0%质量百分含量以下的Fe2O3、0.5%质量百分含量以下的MgO和5%质量百分含量的其他组分(Na、Ti、K、Ca)。上述蜂窝陶瓷蓄热体的性能参数如下:密度:2.0 g/cm3~3.3g/cm3,热膨胀系数(20℃~1200℃):-5.9×10-6m/℃,比热容:1200J/(kg·K),导热系数(1300℃):5~9.7W/(m·K),耐火度:1450℃。上述蜂窝陶瓷蓄热体的规格如下:规格:长100mm×宽200mm×高100mm,容重:0.9 g/cm3~1.31g/cm3,开孔率:40%~55%,孔径:圆孔φ4~φ8;正六边形孔对边距离:4~6mm,孔间壁厚度:1 mm ~2.2mm,抗压强度:≥18MPa,比表面积:240 m2/m3~380m2/m3。可以理解,蜂窝陶瓷蓄热体的外形结构由模具确定,在升温、烧结时温度需要控制精准,以保证烧成的蜂窝陶瓷蓄热体收缩最小,随炉冷却时温度下降不宜过快,以防烧结后温差应力释放不均产生裂纹。上述蜂窝陶瓷蓄热体强度高、导热性好、蓄热能力大、耐高温、抗热震性好、比表面积大,适用于蓄热式空气预热器,可有效提高预热器的换热效率、极大的延长预热器的使用寿命。以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本专利技术的保护范围。因此,本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝陶瓷蓄热体,其特征在于,以质量百分含量计,由以下原料制备而成:刚玉粉末                                  72%~78%;碳化硅粉末                                17%~23%;及高岭土粉末                                2%~8%。

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝陶瓷蓄热体,其特征在于,以质量百分含量计,由以下原料制备而成:刚玉粉末 72%~78%;碳化硅粉末 17%~23%;及高岭土粉末 2%~8%。2.根据权利要求1所述的蜂窝陶瓷蓄热体,其特征在于,以质量百分含量计,所述蜂窝陶瓷蓄热体由以下原料制备而成:刚玉粉末 75%;碳化硅粉末 20%;及高岭土粉末 5%。3.一种蜂窝陶瓷蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员:游述怀罗映波周海明曹谦田海柏胡赤峰匡乐谭宏黄腾飞
申请(专利权)人:岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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